Tesis: "Imagerie en champ lumineux"

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Proust, Clément. "Vers un modèle unifié pour l'affichage autostéréoscopique d'images". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8961.

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Resumen

Dans un premier chapitre, nous décrivons un modèle de formation d’image affichée sur un écran en revenant sur les concepts que sont la lumière, la géométrie et l’optique. Nous détaillons ensuite les différentes techniques d’affichage stéréoscopique utilisées à l’heure actuelle, en parcourant la stéréoscopie, l’autostéréoscopie et plus particulièrement le principe d’imagerie intégrale. Le deuxième chapitre introduit un nouveau modèle de formation d’image stéréoscopique. Ce dernier nous permet d’observer deux images d’une paire stéréoscopique soumises à des éventuelles transformations et à l’effet d’une ou de plusieurs optiques particulières, pour reproduire la perception de trois dimensions. Nous abordons l’aspect unificateur de ce modèle. En effet il permet de décrire et d’expliquer de nombreuses techniques d’affichage stéréoscopique existantes. Enfin, dans un troisième chapitre nous discutons d’une méthode particulière de création de paires d’images stéréoscopiques à l’aide d’un champ lumineux.

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Herzog, Charlotte. "imagerie plénoptique : de la lumière visible aux rayons X". Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0116.

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Resumen

L’imagerie plénoptique est une technique basée sur l’acquisition des informations spatiales et angulaires des rayons lumineux provenant d’une scène. A partir d’une seule acquisition, un traitement numérique des données permet diverses applications comme la synthèse d’ouverture, le changement de point de vue, la refocalisation à différentes profondeurs, voire une reconstruction en 3D de la scène. L’imagerie plénoptique est beaucoup étudiée dans le visible. La transposition du visible dans le domaine des rayons X est un réel défi. L’imagerie plénoptique permettrait une imagerie 3D en rayons X à partir d’une seule acquisition. Cela aiderait à réduire fortement la dose absorbée par l’échantillon, par rapport à la tomographie qui nécessite une centaine de vues.Dans cette thèse, nous considérons une caméra plénoptique constituée d’une lentille principale, d’une matrice de microlentilles et d’un détecteur. Deux configurations optiques distinctes, constituées de ces trois éléments, sont présentées dans la littérature : la caméra plénoptique « traditionnelle » et celle « focalisée ». La principale différence se trouve dans les distances entre les éléments optiques. L’observation d’une continuité entre ces deux configurations nous a amené à établir un système unique d’équations permettant leur conception optique, ainsi que l’expression théorique des résolutions associées. Ces résolutions ont été validées expérimentalement dans le visible. De plus, l’étude de l’évolution du contraste en fonction de la profondeur a montré que le contraste diminue quand on s’éloigne d’une position privilégiée intrinsèque à la configuration. C’est un résultat important car il pourrait affecter la qualité de l’image reconstruite et l’extraction de la profondeur.Nous avons aussi travaillé sur les algorithmes de refocalisation préexistants, développés indépendamment pour chaque configuration. Nous avons élaboré un nouvel algorithme valide pour les deux configurations. Ce dernier est basé sur les distances physiques entre les éléments optiques, et permet une refocalisation à une distance arbitraire de la caméra. Tout d’abord, nous avons défini une nouvelle paramétrisation entre les espaces objet et image, en établissant la relation matricielle qui régit le trajet d’un rayon lumineux à l’intérieur de la caméra. Cette relation permet de projeter les données acquises par le capteur dans l’espace objet, et ainsi de reconstruire une image pixel par pixel à la profondeur choisie. En inversant les équations, nous avons montré qu’il était possible de créer des images plénoptiques synthétiques. La reconstruction de ces données synthétiques nous a permis de valider la cohérence des résultats après reconstruction, et de quantifier la précision de ce nouvel algorithme.Cet algorithme permet de reconstruire séparément chaque plan de profondeur. Dans chacun d’entre eux, les éléments physiques qui appartiennent réellement à ce plan sont nets, alors que les objets des plans adjacents sont flous. Nous utilisons cette propriété de contraste pour extraire l’information de profondeur dans les images refocalisées. Nous avons sélectionné plusieurs méthodes provenant du domaine de « depth from focus » et avons étudié leurs efficacités sur nos images.Dans le cadre d’une collaboration européenne, nous avons construit la première caméra plénoptique dans les rayons X au synchrotron PETRA III. Grâce au travail réalisé pendant cette thèse, nous avons choisi les configurations optiques les plus adaptées aux optiques disponibles et aux caractéristiques du faisceau. Nous avons réalisé le montage de la caméra, acquis des images plénoptiques en rayons X, refocalisé ces images avec notre algorithme, et vérifié les résolutions optiques. Les méthodes de « depth from focus » appliquées sur les images refocalisées ont permis de retrouver la profondeur attendue. Ce travail correspond aux premières images acquises avec une caméra plénoptique en rayons X
Plenoptic imaging is a technique that acquires spatial and angular information of the light rays incoming from a scene. After a single acquisition, numerical data treatment allows image manipulation such as synthetic aperture, changing viewpoint, refocusing at different depths, and consequently 3D reconstruction of the scene. Visible plenoptic has been widely studied. However, transposition from visible to X-rays has never been done and remains challenging. X-ray plenoptic would be beneficial to the X-ray imaging panorama. A single acquisition should be sufficient to reconstruct a volume, against 1000’s for X-ray tomography that is the today reference in 3D X-ray imaging.In this thesis, we consider plenoptic camera composed of a main lens, a microlens array and a detector. So far, two different configurations have been developed: the traditional and the focused plenoptic setups. Although these configurations are usually studied separately, they only differ by the distances between the optical elements. These two configurations were studied in detail to choose the most suitable for X-ray imaging, considering the constraints of X-ray optics. We observed a full continuity between the two systems. Therefore, we extended the previous work to more general formulas about optical configuration and theoretical resolutions. Theory about resolution along the depth axis was refined, as depth reconstruction and extraction are the main interest of X-ray plenoptic. Specific study was done on the evolution of contrast along depth as being a key parameter for depth reconstruction. We realized that contrast decreases when moving away from a privileged depth. This is important to consider as it can affect image reconstruction and quality of depth extraction.We also worked on refocusing algorithms. The refocusing algorithms are usually developed for each configuration separately. We worked to go beyond this separation. We developed a new algorithm valid for any configurations. Moreover, our algorithm is based on real distances between the optical elements, allowing generating images at any distances from the plenoptic camera. We defined a new parameterization between object and image spaces. Using geometrical optics, we calculated the matrix transformation between the two spaces. This allows back-projecting data from the acquired raw image to the object space, and reconstructing the pixels one by one, until the whole object. With this algorithm, we were able to simulate the process of image acquisition, and create synthetic plenoptic data. Reconstruction of these data was used to quantify the accuracy of the novel algorithm and prove its consistency.The refocusing algorithm allows reconstructing the depth planes one by one. Each refocused plane contains information about the whole 3D scene that has to be disentangled. The elements physically present at the refocused depth are intrinsically sharp, whereas the ones located at other depths are blurred. We used this contrast property to extract depth from the refocused images. We tested several existing methods derived from the field of depth from focus and studied their efficiency when applied to our images.In collaboration with European teams, we realized the first X-ray plenoptic camera that was tested at P05 beamline of PETRA III synchrotron. Based on the theoretical work developed in this thesis, we defined the best optical configuration, mounted the plenoptic camera, acquired X-ray plenoptic images, numerically refocused them using the new algorithm and verified the experimental resolutions and contrasts. Depth from focus techniques applied on the refocused stack allow to retrieve the expected depth plane. These are the first images acquired with an X-ray plenoptic camera

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Stepanov, Milan. "Selected topics in learning-based coding for light field imaging". Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASG050.

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Resumen

La tendance actuelle en matière de technologie d'imagerie est d'aller au-delà de la représentation 2D du monde capturée par une caméra conventionnelle. La technologie de champ lumineux, light field, nous permet de capturer des repères directionnels plus riches. Avec la disponibilité récente des caméras portables à champ lumineux, il est possible de capturer facilement une scène sous différentes perspectives en un seul temps d'exposition, permettant de nouvelles applications telles qu'un changement de perspective, la mise au point à différentes profondeurs de la scène et l'édition. profondeur de champ.Alors que le nouveau modèle d'imagerie repousse les frontières de l'immersion, de la qualité de l'expérience et de la photographie numérique, il génère d'énormes quantités de données exigeant des ressources de stockage et de bande passante importantes. Surpasser ces défis, les champs lumineux nécessitent le développement de schémas de codage efficaces.Dans cette thèse, nous explorons des approches basées sur l'apprentissage profond pour la compression du champ lumineux. Notre schéma de codage hybride combine une approche de compression basée sur l'apprentissage avec un schéma de codage vidéo traditionnel et offre un outil très efficace pour la compression avec perte d'images en champ clair. Nous utilisons une architecture basée sur un encodeur automatique et un goulot d'étranglement contraint par l'entropie pour obtenir une opérabilité particulière du codec de base. De plus, une couche d'amélioration basée sur un codec vidéo traditionnel offre une évolutivité de qualité fine au-dessus de la couche de base. Le codec proposé atteint de meilleures performances par rapport aux méthodes de pointe ; les expériences quantitatives montrent, en moyenne, une réduction de débit de plus de 30% par rapport aux codecs JPEG Pleno et HEVC.De plus, nous proposons un codec de champ lumineux sans perte basé sur l'apprentissage qui exploite les méthodes de synthèse de vue pour obtenir des estimations de haute qualité et un modèle auto-régressif qui construit une distribution de probabilité pour le codage arithmétique. La méthode proposée surpasse les méthodes de pointe en termes de débit binaire tout en maintenant une faible complexité de calcul.Enfin, nous étudions le paradigme de codage de source distribué pour les images en champ lumineux. Nous tirons parti des capacités de modélisation élevées des méthodes d'apprentissage en profondeur au niveau de deux blocs fonctionnels critiques du schéma de codage de source distribué : pour l'estimation des vues Wyner-Ziv et la modélisation du bruit de corrélation. Notre étude initiale montre que l'intégration d'une méthode de synthèse de vues basée sur l'apprentissage profond dans un schéma de codage distribué améliore les performances de codage par rapport au HEVC Intra. Nous obtenons des gains supplémentaires en intégrant la modélisation basée sur l'apprentissage en profondeur du signal résiduel
The current trend in imaging technology is to go beyond the 2D representation of the world captured by a conventional camera. Light field technology enables us to capture richer directional cues. With the recent availability of hand-held light field cameras, it is possible to capture a scene from various perspectives with ease at a single exposure time, enabling new applications such as a change of perspective, focusing at different depths in the scene, and editing depth-of-field.Whereas the new imaging model increases frontiers of immersiveness, quality of experience, and digital photography, it generates huge amounts of data demanding significant storage and bandwidth resources. To overcomethese challenges, light fields require the development of efficient coding schemes.In this thesis, we explore deep-learning-based approaches for light field compression. Our hybrid coding scheme combines a learning-based compression approach with a traditional video coding scheme and offers a highly efficient tool for lossy compression of light field images. We employ an auto-encoder-based architecture and an entropy constrained bottleneck to achieve particular operability of the base codec. In addition, an enhancement layer based on a traditional video codec offers fine-grained quality scalability on top of the base layer. The proposed codec achieves better performance compared to state-of-the-art methods; quantitative experiments show, on average, more than 30% bitrate reduction compared to JPEG Pleno and HEVC codecs.Moreover, we propose a learning-based lossless light field codec that leverages view synthesis methods to obtain high-quality estimates and an auto-regressive model that builds probability distribution for arithmetic coding. The proposed method outperforms state-of-the-art methods in terms of bitrate while maintaining low computational complexity.Last but not least, we investigate distributed source coding paradigm for light field images. We leverage the high modeling capabilities of deep learning methods at two critical functional blocks in the distributed source coding scheme: for the estimation of Wyner-Ziv views and correlation noise modeling. Our initial study shows that incorporating a deep learning-based view synthesis method into a distributed coding scheme improves coding performance compared to the HEVC Intra. We achieve further gains by integrating the deep-learning-based modeling of the residual signal

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Couillaud, Julien. "Formation d'image : estimation du champ lumineux et matrice de filtres couleurs". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/5987.

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Resumen

Dans ce mémoire de maîtrise de type recherche, nous discutons essentiellement de la formation d’image. Dans un premier chapitre, nous décrivons les modèles classiques de formation d'image. Nous commençons par une description de la lumière voyageant dans la scène pour arriver à l'image formée sur le capteur. Ensuite, nous critiquons ces modèles sur le fait que le capteur entraine une perte d’informations sur la structure de la scène. De plus, pour un point donné du plan image, tous les rayons provenant de la scène ne sont pas pris en compte pour la formation d'une image. Nous essayons alors de combler ces défauts en introduisant la notion de champ lumineux dans le deuxième chapitre. Nous décrivons le modèle des champs lumineux d'une scène. Ce dernier permet alors d'estimer le champ lumineux à partir d'une image à l'aide de deux méthodes : la méthode des moindres carrés et une méthode variationnelle. Celles-ci sont présentées dans le troisième chapitre. Enfin, dans un quatrième chapitre, nous abordons un autre aspect de la formation d'image. En effet, nous travaillons sur une nouvelle matrice de filtres couleurs (color filter arrays, CFA) que nous nommons CFA de Burtoni. Dans ce chapitre, nous comparons, selon une mesure d'aliasing et de résolution, ce CFA avec d'autres CFAs existant dans la littérature, sans faire appel au démosaïquage. Afin d'effectuer ces comparaisons, nous introduisons également des classes d'images correspondantes à différents contenus comme les textures, les zoneshomogènes et les lignes.

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Morel, Sophie. "Imagerie grand champ en anatomopathologie". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAY075/document.

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L’objectif de cette thèse a été de développer une méthode simple et rapide (35 minutes) d'imagerie afin d’enregistrer des images grand champ (jusqu’à 2,5 cm x 2,5 cm) et multi-échelles (µm-cm) de lames de tissus colorés et non colorés en anatomopathologie.La solution proposée est basée sur l’imagerie sans lentille. C’est une méthode simple, bas coût, qui permet d’enregistrer des images grand champ (10-30 mm²) d’objets épars, comme des virus, des bactéries ou des cellules. Dans ces travaux, nous montrons qu’il est possible d'obtenir en imagerie sans lentille des images d'objets denses tels que des lames de tissus colorés ou non marqués. Pour ce faire, l’échantillon est illuminé sous différentes longueurs d’onde, et un nouvel algorithme de reconstruction holographique multi-longueurs d’onde permet de reconstruire le module et la phase d’objets denses. Chaque image est reconstruite en 1,1 seconde couvrant un champ de 10 mm². Une image totale de la lame de tissu, couvrant un champ de 6,25 cm², est obtenue en 35 minutes en scannant l’échantillon au-dessus du capteur. Les images reconstruites sont multi-échelles, permettant à l’utilisateur d’observer en une seule fois la structure générale du tissu, et de zoomer jusqu’à la cellule individuelle (3-4 µm). La méthode a été testée sur différents échantillons anatomopathologiques colorés et non colorés. Au-delà des lames de tissus, l’imagerie sans lentille multi-longueurs d’onde montre des résultats encourageants pour le diagnostic de la méningite, le suivi au cours du temps d’une population bactérienne pour l’identification et la réalisation d’antibiogrammes, et le suivi au cours du temps de cultures cellulaires
This PhD project aims to develop a simple, fast (35 minutes), wide-field (up to 2.5 cm x 2.5 cm) multiscale (µm-cm) imaging method for stained and unstained tissue slides for digital pathology application. We present a solution based on lensfree imaging. It is a simple, low-cost technique that enables wide field imaging (10-30 mm²) of sparse objects, like viruses, bacteria or cells. In this project, we adapted lensfree imaging for dense objects observation, like stained or unstained tissue slides. The sample is illuminated under multiple illumination wavelengths, and a new multiwavelength holographic reconstruction algorithm was developed in order to reconstruct the modulus and phase of dense objects. Each image covers 10 mm² field of view, and is reconstructed in 1.1 second. An image of the whole tissue slide covers 6.25 cm². It is recorded in 35 minutes by scanning the sample over the sensor. The reconstructed images are multiscale, allowing the user to observe the overall tissue structure and to zoom down to the single cell level (3-4 µm). The method was tested on various stained and unstained pathology samples. Besides tissue slides, multiwavelength lensfree imaging shows encouraging results for meningitis diagnosis, bacteria population monitoring for identification and antibiotic susceptibility testing, and cell culture monitoring

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Guyon, Olivier. "Imagerie interférométrique grand champ et applications". Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066170.

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Stephan, Jean. "Architecture 3D et microclimat lumineux de l'arbre". Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2007. http://www.theses.fr/2007CLF21754.

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L'effet de deux méthodes de conduite contrastées (Central Leader vs. Conduite Centrifuge) est étudié sur trois cultivars de pommiers architecturalement distincts ; 'Scarletspur Delicious' , 'Golden Delicious' et 'Granny Smith'. Les arbres sont digitalisés en 3D en utilisant un outil électromagnétique à l'échelle des pousses deux fois en cours de première année et avant la récolte en deuxième année. Les pousses sont décrites et classifiées selon leur longueur et leur typologie (fructifères vs. Végétatives). Le bois porteur est également décrit en deuxième année en mettant l'accent sur la stratégie de taille (bois porteur taillé vs. Non taillé). Des expérimentations virtuelles sont réalisées à travers la reconstruction du feuillage, la création de maquettes 3D et la simulation de l'interception de la lumière, à l'échelle de l'arbre, des types de pousses et des pousses individuelles. Un modèle simplifié pour l'estimation de l'interception de la lumière par les arbres isolés est proposé, en utilisant des paramètres de structure du feuillage. La démographie et la séquence des pousses sont principalement affectées par le cultivar, avec une faible influence du mode de conduite. Une tendance similaire est observée à l'échelle de l'arbre pour les paramètres de structure du feuillage et de la lumière. La distribution spatiale des pousses et la densité de surface foliaire se différencient selon le mode de conduite. 'Scarletspur Delicious' est un arbre de forme réduite et compacte par rapport aux deux autres cultivars qui possèdent des arbres plus ouverts et plus grands. L'effet des systèmes de conduite se traduit par une plus grande proportion de pousses végétatives longues et réitérées (R-LVS) sur les arbres en Central Leader. Ces derniers présentent une distribution hétérogène de la surface foliaire et de l'interception de la lumière des deux types de pousses causées par les R-LVS qui augmentent l'ombrage mutuel des pousses. Ces différences varient en fonction des cultivars et sont plus tranchées chez Granny Smith. Les paramètres étudiés montrent que le système de conduite pourrait avoir un impact direct sur le développement et le positionnement spatial des pousses. Ceci affecte notablement la floraison et la production, même si la croissance et la structure de l'arbre dépendent essentiellement du cultivar

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LAHRECH, AHMED. "Imagerie infrarouge par microscopie en champ proche optique". Paris 11, 1999. http://www.theses.fr/1999PA112291.

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Les techniques de microscopie de proximite (afm, stm, afm,) ont montre une capacite de caracterisation a l'echelle atomique et donnent acces a des informations topographiques, de repartition de charges ou de domaines magnetiques. Cependant, par une excitation optique d'autres mecanismes de contrastes sont accessibles tels que absorption, polarisation et reflectivite. Dans ce travail nous utilisons une sonde sans ouverture (une pointe metallique) pour diffuser localement le champ electromagnetique a la surface de l'echantillon. Ce dernier etant eclaire dans le domaine spectral de l'infrarouge moyen a une longueur d'onde = 10,6 m. La resolution des images obtenues depend alors de la taille de l'extremite de la sonde. Elle est de l'ordre de 17 nm. Pour illustrer les potentialites du montage realise, nous presentons une etude de trois types de materiaux. Nous avons effectue une experience sur un echantillon de silicium dope bore par implantation ionique selective elle a permis de demontrer que le contraste optique en champ proche est du a la variation spatiale de l'indice pour un echantillon ne presentant pas de structure topographique. L'etude d'un materiaux supraconducteur a haute temperature critique l'yba 2cu 3o 6 + x, a revele des structures fines reliees a une variation locale du taux d'oxygene a une echelle inferieure a 100 nm. Enfin, nous avons obtenu la reponse optique d'une couche d'agregats d'or de quelques nanometres supportes en matrice d'allumine. Nous avons, dans ce dernier cas, enregistre des chutes tres localisees du signal optique, en accord avec les predictions theoriques recentes.

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Le, Brusq E. "Imagerie microonde: influence de la polarimétrie du champ diffracté". Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00454615.

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Le travail présenté dans ce mémoire de thèse s'intéresse au problème de l'imagerie microonde bidimensionnelle polarimétrique. Il est scindé en deux parties, la première est dédiée aux études expérimentales liées Ã la détection d'objets enfouis tandis que la seconde présente le développement d'un algorithme d'imagerie quantitative. Ainsi le travail effectué dans la première partie du manuscrit porte sur la réalisation d'antennes ultra-large bande et la détermination de leur comportement lors de mesures polarimétriques sur sites. Dans ce dernier cas, plusieurs tests ont été réalisés et permettent de conclure sur les qualités des capteurs développés. Dans une deuxième phase, un code d'imagerie bidimensionnelle prenant en compte à la fois la polarisation 2D-TM et 2D-TE est présenté. Le développement d'un algorithme de diffraction électromagnétique est tout d'abord exposé. Son association avec un algorithme de problème inverse existant déjà au laboratoire permet alors de générer le code d'imagerie quantitative. Plusieurs configurations de reconstruction d'objet homogène, isotrope ou non, permettent ensuite de mettre en évidence ses capacités.

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Chanet, Nicolas. "Imagerie par résonance magnétique à champ cyclé in vivo". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS574/document.

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L’IRM en champ cyclé (FFC-MRI) permet de dissocier deux processus clés de l’IRM qui dépendent chacun du champ magnétique principal B0 : d’une part, la détection du signal RMN et sa localisation et d’autre part, la relaxation du signal RMN, source de contraste d’intérêt biologique et médical. Le système d’IRM en champ cyclé est la combinaison de deux appareils, l’un est un système d’imagerie RMN et l’autre permet de faire varier le champ magnétique B0 rapidement devant les temps de relaxation. Il est ainsi possible de mesurer la dispersion de la relaxation de l’eau, c’est-à-dire sa variation en fonction du champ magnétique et potentiellement de la cartographier de manière non invasive in vivo. La dispersion est une source de contraste complémentaire, étant donné le lien entre relaxation de l’eau et son environnement moléculaire dans les tissus biologiques. L’objectif de la thèse consiste à développer et évaluer le potentiel de l’IRM en champ cyclé entre 1 T et 2 T sur un modèle de cancer. Ce travail a nécessité des développements instrumentaux et méthodologiques originaux pour intégrer le champ cyclé à des séquences IRM. Les solutions proposées portent tout d’abord sur la mesure précise du champ magnétique au cours du temps, la compensation des courants de Foucault et celle des instabilités de l’alimentation du système de variation de l’intensité de B0. De plus, nous proposons des méthodes d’acquisition avec un gain en signal sur bruit, utilisables pour mesurer la relaxation transversale aussi bien que longitudinale. Enfin une exploration sur modèle animal (tumeur du rein sur souris) a été entreprise
Fast Field Cycling Magnetic Resonance Imaging (FFC-MRI) has the ability to separate two key processes that both depends on the main field intensity B0. On one hand, signal acquisition and localization and on the other hand NMR relaxation, basis of MRI contrast. The equipment thus combines a standard MR scanner with a secondary system to rapidly switch the magnetic field B0 as compared to relaxation times. FFC enables to measure the evolution of NMR relaxation as a function of magnetic field B0, namely the NMR dispersion (NMRD) profile. Combining it with MRI the NMRD profile can be localized in vivo, together with the usual characterization at fixed B0. The NMRD profile of water carries information on molecular mobility in the surrounding biological tissues, and is thus another source of contrast. The objective of this PhD project was to further develop and evaluate the potential of FFC-MRI between 1 T and 2 T in a cancer model. This work required original instrumental and methodological developments to integrate FFC in MRI. First a precise measurement of magnetic field time profile was developed, as well as the compensation of eddy currents and of irreproducible transients in the secondary system. Moreover acquisition sequences with better signal to noise efficiency and applicable for longitudinal as well as transverse relaxation were implemented. Finally a kidney tumor mouse model was explored with FFC MRI

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Côté, François. "Imagerie de neurones en profondeur par fibre optique avec champ de vue variable et imagerie à grand champ volumétrique rapide avec sectionnement optique HiLo". Master's thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/38294.

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Un des défis majeurs en neurosciences est d’acquérir des images de neurones profondément dans le cerveau tout en gardant un champ de vue raisonnable et en causant le moins de dommage possible au tissu. Le premier projet décrit dans ce mémoire consiste en un système endoscopique à balayage laser. En utilisant des composantes micro-optique au bout d’une fibre monomode de 125 µm de diamètre, un laser vient être focalisé sur le côté de cette fibre à environ 60 µm de celle-ci. Un micro capillaire de verre de 250 µm de diamètre externe et 150 µm de diamètre interne sert de guide pour cette fibre dans l’échantillon. Le point focal possède un diamètre entre 2 et 3 µm et peut être balayé sur une même ligne horizontale à une vitesse de 30 Hz et sur un angle de 90o par un système construit spécialement pour suivre la géométrie cylindrique de l’endoscope. Un actuateur piezoélectrique déplace la fibre verticalement avec une résolution microscopique sur un intervalle de 400 µm pour compléter une image cylindrique. Le fait de collecter le signal de fluorescence sur le côté de la fibre facilite son utilisation lors de l’acquisition et permet d’acquérir des images sur des zones non affectées par la chirurgie. De plus, le champ de vue du système est contrôlé par l’angle de balayage et la translation verticale de la fibre, donc complètement indépendant du diamètre de celle-ci. En utilisant des longueurs de fibres à gradient d’indice différentes, il est également possible de modifier le champ de vue du système, sans modifier son diamètre. Il a été possible avec ce système d’acquérir des images de microglies dans le mésencéphale d’une souris CX3CR1-GFP. Le système est prêt à être utilisé pour de l’imagerie calcique sur une ligne de pixel. L’imagerie de cerveaux entiers peut révéler une panoplie d’informations permettant de mieux comprendre le développement neuronal à l’échelle microscopique, mais également macroscopique. De plus, visualiser le cerveau comme un tout permet de mieux conceptualiser comment différentes maladies l’affectent dans son ensemble plutôt que de s’intéresser qu’à certaines structures spécifiques. En ce moment, il existe deux défis quant à l’imagerie de cerveau de souris complet : 1) le temps d’acquisition souvent très long (plusieurs heures) et 2) la création d’une grande quantité de données qui requiert une gestion ordonnée et spécifique pour ce genre d’application. Pour pallier à ces défis, on présente dans ce mémoire un système d’imagerie volumétrique à excitation 1-photon ayant une résolution raisonnable, capable d’acquérir un cerveau de souris entier avec sectionnement optique en quelques minutes. Il s’agit d’une combinaison entre un système à grand champ et l’algorithme HiLo. Le champ de vue est ...
Imaging cells and axons in deep brain with minimal damage while keeping a sizable field of view remains a challenge, because it is difficult to optimize one without sacrificing the other. We propose a scanning method reminiscent of laser scanning microscopy to get a reasonable field of view with minimal damage deep in the brain. By using micro-optics at the tip of our 125 µm-diameter singlemode fiber inside a 250 µm capillary, we can create a focal spot on the side of the fiber at a distance of approximately 60 µm. The focal spot has a 2 µm diameter and can be scanned at up to 30 hertz by a custom scanning device over a 90 degree angular sweep on a single line. A piezoelectric actuator moves up and down the fiber to achieve a cylindrical scanning pattern. By having this side illumination, there is no need for surgical exposure of the tissue, making our method simple and easy to achieve. The field of view is controlled by the angular and vertical sweeps, unrelated to the fiber diameter. Furthermore, by modifying the length of the grin lens, we could directly increase or decrease the field of view of our optical system, without any change on the probe diameter. We have succeeded in imaging microglia in the midbrain of a CX3CR1-GFP mouse. The system is also ready for calcium imaging on single pixel lines. Imaging whole mouse brains can provide a wealth of information for understanding neuronal development at both the microscopic and macroscopic scale. Furthermore, visualizing entire brain samples allow us to better conceptualize how different diseases affect the brain as a whole, rather than only investigating a certain structure. Currently, two main challenges exist in achieving whole mouse brain imaging: 1) Long image acquisition sessions (on the order of several hours) and 2) Big data creation and management due to the large, high-resolution image volumes created. To overcome these challenges, we present a fast 1-photon system with a slightly decreased resolution allowing whole brain, optically sectioned imaging on the order of minutes by using a mathematical algorithm termed “HiLo”. Our large field of view (25 mm2 ) allows us to see an entire newborn mouse brain in a single snapshot with a resolution of about 2 µm in lateral direction and 4 µm in axial direction. This resolution still allows visualization of cells and some large axonal projections. This technological advancement will first and foremost allow us to rapidly image large volume samples and store them in a smaller format without losing the integral information, which is mainly stained-cell quantity and location. Secondly, the design will allow for increased successful high-resolution imaging by screening ...

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Samson, Benjamin. "Imagerie thermique par microscopie en champ proche à sonde fluorescente". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00440188.

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Ce travail présente le développement d'une nouvelle technique d'imagerie thermique utilisant une nanoparticule fluorescente comme capteur de température. La particule est fixée à l'extrémité d'une pointe de microscope à force atomique. En contact avec une surface ou un dispositif plus ou moins chaud, la fluorescence de la particule varie et permet de déterminer la température. La particule utilisée contient des ions de terres rares (erbium et ytterbium) dont certaines raies d'émission sont en équilibre thermique. La mesure de l'intensité relative de ces raies permet de déterminer la température absolue du matériau, et donc de la surface avec lequel il est en contact. Nous avons tout d'abord utilisé cette technique pour étudier l'échauffement de pistes résistives (aluminium et nickel) parcourues par un courant continu. Dans le cas de pistes d'aluminium, la résolution latérale thermique que nous avons obtenue est d'environ 250 nm, de l'ordre de la taille de la particule fluorescente. Nous avons ensuite utilisé cet instrument pour observer l'échauffement de pistes parcourue par un courant alternatif. Ce mode permet d'observer où sont localisées les variations de température, mais ne permet pas pour l'instant de déterminer la température absolue du dispositif. A l'aide de ce mode de fonctionnement, nous avons observé l'échauffement dans des pistes de nickel dont la largeur est de l'ordre de 200 nm. Enfin, en effectuant des courbes d'approche/retrait, nous avons aussi pu mesurer l'importance relative des différents mécanismes de transfert de chaleur entre la pointe et la surface. Dans le cas de pistes de taille submicronique, le transfert de chaleur par contact direct est de loin le plus efficace.

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Blanco, Leonardo. "Imagerie rétinienne in vivo plein champ : vers une restauration tridimensionnelle". Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077197.

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Les images plein champ de rétine in vivo présentent en général un mauvais contraste et une résolution dégradée en raison de la contribution des plans défocalisés à l'image finale et sont de ce fait difficilement interprétables par les ophtalmologistes. Je propose dans cette thèse des méthodes numériques permettant de restaurer le contraste et la résolution des images in vivo plein champ. La première méthode développée est uni méthode de recalage subpixellique d'images affectées d'une illumination inhomogène. J'ai ensuite développé un modèle de formation d'image permettant de traiter le cas d'une image 2D d'un objet 3D ainsi qu'une méthode de déconvolution myope marginale adaptée à ce problème. J'ai vérifié en pratique les performances de cette méthode et je l'ai appliquée à des données expérimentales de rétine humaine provenant de deux instruments différents ainsi qu'à des images de microscopie non linéaire. Enfin, j'ai proposé une modification des imageurs plein champ, fondée sur l'holographie conoscopique, permettant d'améliorer la résolution axiale des images de rétine après déconvolution. J'ai quantifié, sur simulations, le gain apporté par l'holographie conoscopique et je présente des résultats expérimentaux préliminaires
In vivo flood illumination retinal images are usually low contrasted and their resolution is decreased because of the contribution to the final image, of the defocused planes. It is therefore difficult for the ophthalmologists to interpret such images. I propose, in this theses, numerical methods for improving contrast and résolution of in vivo flood illumination retinal images. The first method I developped is a subpixel registration algorithm fo images with an inhomogeneous illumination. Later, I developed an imaging model allowing us to deal with the problem of having only 2D images of a 3D object and a marginal blind deconvolution method adapted to this problem. I verified, in practice, the accuracy of the method and applied it to experimental retinal images from two different flood illumination instruments. Finally, I proposed a modification of flood illumination imagers, based on conoscopic holography, improving the axial resolution, alter deconvolution, of retinal images. I quantified, on simulated data, the improvement permitted by conoscopic holography and I present preliminary experimental results

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Czoske, Olivier. "Observations à grand champ d'amas de galaxies". Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30059.

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Clusters of galaxies are powerful probes for cosmological research, in particular through their mass function and internal structure. Observational tests of theoretical predictions require a better understanding of the relation between the mass distribution in clusters of galaxies and more readily observable cluster properties. This thesis contributes to this quest through wide-field observations of clusters of galaxies at different redshifts. A wide-field spectroscopic survey around the cluster of galaxies Cl0024+1654 at redshift 0. 4 resulted in a catalogue containing spectroscopic measurements for 688 objects in the field; this is the largest compilation of spectroscopic data in a cluster at high redshift. .
Les amas de galaxies sont des sondes puissantes pour la recherche cosmologique, notamment par leur fonction de masse et leur structure interne. Une investigation observationnelle des prédictions théoriques nécessite une meilleure compréhension de la relation entre la distribution de masse dans les amas et leurs propriétés plus directement observables. Cette thèse contribue à cette démarche par des observations à grand champ d'amas de galaxies à différents décalages spectraux. Un survey spectroscopique autour de l'amas de galaxies Cl0024+1654 à décalage spectral 0. 4 résulte dans un catalogue contenant des données spectroscopiques pour 688 objets dans le champ ce qui représente actuellement la plus grande base de données spectroscopiques sur un amas à tel décalage spectral. .

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Absil, Emilie Motel. "Imagerie et spectroscopie de nanoparticules d'or en microscopie optique plein champ". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00558468.

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Motel-Absil, Emilie. "Imagerie et spectroscopie de nanoparticules d’or en microscopie optique plein champ". Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066663.

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Nous avons développé deux instruments d’imagerie et de spectroscopie de nanoparticules d’or en microscopie optique plein champ. Les particules sont illuminées en fond noir pour ne détecter que la faible intensité de lumière diffusée. Pour le premier instrument, le signal, modulé par une modulation spatiale de l’échantillon, est détecté via une détection synchrone multiplexée. On utilise une source incohérente pour la caractérisation spectrale des nanoparticules et un laser à λ=532 nm, dans la bande de résonance plasmon de l'or, pour optimiser la détection en terme de puissance diffusée et de sélectivité. Pour imager les nanoparticules d'or en trois dimensions et les localiser, nous avons développé instrument d'holographie numérique hétérodyne. Un faisceau laser est scindé en deux faisceaux décalés en fréquence optique (référence et sonde) qui interfèrent dans le plan de la caméra pour former un hologramme enregistré par détection synchrone multiplexée. Les plans image sont reconstruits par propagation numériquement dans l'espace de Fourier. Pour augmenter la sensibilité, nous avons utilisé un effet photothermique.

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Apelian, Clément. "Imagerie Optique Multimodale des tissus par Tomographie Optique Cohérente Plein Champ". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLET009/document.

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La tomographie de cohérence optique plein champ est une technique de microscopie permettant d’imager un plan d’intérêt en profondeur dans un milieu diffusant. Cette technique a été utilisée pour l’examen de pièces opératoires dans un but de diagnostic en cancérologie. L’utilisation de cette technique permettrait en effet de fournir un outil de diagnostic peropératoire rapide et fiable, évitant ainsi de nombreuses procédures de réopération. Ces réopérations peuvent survenir lorsque – lors du diagnostic final par analyse de coupes histologiques – le pathologiste décèle la présence de tissus cancéreux restant, non retirés au cours de l’opération.L’OCT plein champ a montré de bons résultats pour cette application. Néanmoins, cette technique ne fournit qu’un contraste morphologique des tissus, ne permettant pas d’utiliser des critères de qualification des pièces opératoires basées – par exemple – sur la morphologie ou la densité cellulaire.Nous avons développé une nouvelle modalité d’imagerie basée sur l’OCT plein champ permettant de révéler un contraste métabolique dans le tissu à une échelle subcellulaire. Ce contraste permet de révéler les cellules précédemment non distinguées en OCT plein champ. Nous avons également utilisé la mesure quantitative de cette modalité pour réaliser des outils d’aide au diagnostic utilisant des approches d’apprentissage par ordinateur
Full filed optical coherence tomography is a microscopy imaging technique allowing to image a specific slice in a scattering medium, in depth. This technique has been used for the diagnosis of biopsy in cancerology. This technique could be an efficient and fast way to diagnose excised tissues during surgery. This would avoid numerous reoperations procedures. These reoperations are necessary when a pathologist suspects cancerous tissue to still be present in the patient, based on histological slide examination.FFOCT has shown promising results for that purpose. Nevertheless, this technique only gives a morphological contrast of tissues, which is not enough for applying some diagnostic criteria such as cell morphology or cell density.We developed a new imaging modality based on FFOCT allowing to reveal metabolic contrast in tissues at the subcellular scale. This contrast reveals cells previously indistinguishable with FFOCT. We also used this quantitative metric to propose tools to facilitate diagnosis, using machine learning approaches

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Omarouayache, Rachid. "Imagerie et injection électromagnétique en champ proche micro-onde et millimétrique". Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS032/document.

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Ce travail concerne la microscopie en champ proche micro-onde et se déroule dans deux bandes de fréquences très différentes. Une première expérience utilise les très hautes fréquences dans la bande 60 GHz. Des sondes électriques de champ proche ont été conçues, réalisées et testées. Nous avons pu montrer une sensibilité à la topographie ainsi qu'à la constante diélectrique locale avec des résolutions très sub-longueur d'onde de lambda/250.La seconde expérience dans la bande de 1 MHz à 1 GHz a concerné la réalisation et l'optimisation de sondes magnétiques à ferrite dédiées au couplage sur les circuits intégrés. Nous avons montré que ce couplage peut s'expliquer par une mutuelle inductance et nous en avons déduit un modèle électrique complet. Des applications expérimentales sur des circuits intégrés dédiés valident la démarche
Near-field microwave microscopy is developped in two frequency bands. The first experiment involves very high frequencies at 60 GHz. Near-field electric probes were designed, made and tested. We have shown a sensitivity to topography and to the local dielectric constant with a very sub-wavelength resolution of lambda/250.The second experiment was conducted in the 1 MHz - 1 GHz band. Specific magnetic ferrite probes were designed and optimized with aim of integrated circuit coupling applications. We have explained the coupling by a mutual inductance which allowed to derive an electrical circuit model. Experimental applications on dedicated circuits validate the approach

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Stout, Jacques. "Spectroscopie et Imagerie RMN multi-noyaux à très haut champ magnétique". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS312/document.

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Le trouble bipolaire est un trouble de l'humeur récurrent affectant de 1 à 3% de la population adulte à travers le monde et ayant une comorbidité importante avec une hausse du taux de suicides, l'abus de drogues et d'autres troubles médicaux. Ce trouble semble avoir plusieurs liens avec la schizophrénie et une vulnérabilité au trouble est souvent héréditaire dans une famille. Même si les causes biologiques n'ont pas encore été établies, de nombreuses anomalies dans le système limbique sous-cortical et la zone préfrontal ont été observés.Depuis sa découverte il y a plus d'un demi-siècle, une prise de sels de Lithium a été le traitement le plus fiable, mais l'action biochimique du Lithium sur le cerveau et le pourquoi de l'efficacité du traitement reste un mystère. Afin de pouvoir mieux comprendre cet effet, nous avons développé des séquences d'imagerie du Lithium-7 via résonance magnétique à 7 et 17 Tesla afin de pouvoir établir sa distribution et concentration cérébrale. Spécifiquement, j'ai travaillé sur le développement et la validation des méthodes d'acquisition, de reconstruction et de quantification de notre protocole. Ces méthodes ont d'abord été appliqués afin d'étudier la distribution cérébrale du Lithium sur des cerveaux de rats ex-vivo. Ces rats étés traités pendant 28 jours avec du Li2CO3, sacrifiés et leurs têtes fixés avec du PFA. En utilisant une antenne surfacique double canaux 1H/7Li fait maison, une acquisition 7Li Turbo Spin echo et une méthode de remplacement par fantôme pour la quantification, nous avons pu mesurer les cartes de concentration du Lithium. Les concentrations moyennes obtenus dans des régions d’intérêt prédéfinis ont été mesurés afin de les comparer avec les résultats obtenus par spectrométrie de masse.Après cette étude préclinique qui a permis de valider notre approche, un protocole similaire fut créé pour une étude in-vivo 7Li d'imagerie par résonance magnétique chez des patients bipolaires euthymiques sur un scanner 7T. Ces individus ont tous suivis un traitement régulier de Lithium. Pour cette étude, nous avons utilisé une séquence Steady State Free Precession à TE ultra-court et avec un échantillonnage du k-space non-cartésien. Un pipeline de quantification et d'analyse similaire à celle utilisé pour notre étude préclinique fut appliqué pour cette étude, avec l'ajout d'une étape de correction pour les inhomogénéités de B0. Après avoir fait une analyse statistique au niveau de toute la cohorte par régions d'intérêt, il a été observé que l'hippocampe gauche, une part majeur du système limbique associé au trouble bipolaire à de multiples occasions, possède systématiquement une haute concentration de Lithium. Finalement, la méthode de quantification fut modifiée en quantification bi-compartimentale afin de prendre en compte les différences dans les taux de relaxation du Lithium dans le CSF et dans le parenchyme du cerveau. Cette méthode fut appliqué afin de pouvoir quantifier le Lithium à 7T dans un sous-groupe des patients bipolaires et radicalement réduire les différences initialement observés entre les séquences SSFP et bSSFP
Bipolar disorder is a chronic affective disorder affecting 1 to 3% of the adult population worldwide and has a high level of comorbidity with suicide rates, substance abuse and other harmful conditions. The disorder has possible ties to schizophrenia and has been observed to have a strong genetic component. The exact biological underpinnings have not been firmly established, however abnormalities in limbic subcortical and prefrontal areas have been observed.Ever since its discovery more than half a century ago, a daily intake of Lithium salts has arguably become the most reliable treatment of the disorder, despite us possessing little to no understanding of its biochemical action. In order to shed some light on the effect of Lithium in the brain, we have developed Lithium-7 MR imaging at 7 and 17 Tesla in order to assess its cerebral concentration and distribution. Specifically, I worked on developing and validating several acquisition, reconstruction and quantification methods dedicated to 7Li MRI and MRS. Those methods were first applied to study ex vivo the cerebral distribution of lithium in rats. These rats were pretreated for 28 days with Li2CO3, sacrificed and their head fixated with PFA. Using a home-made 1H/7Li radiofrequency surface coil and a 7Li Turbo Spin echo acquisition and a modified phantom replacement method for quantification, we were able to measure Li concentration maps. Regional Li concentration values were then compared with those obtained with mass spectrometry.After this preclinical proof-of-concept study, an in vivo 7Li MRI protocol was designed to map the cerebral Li concentration in euthymic bipolar subjects at 7T. These individuals all followed a regular lithium treatment. For this study, we chose to use an ultra-short echo-time Steady State Free Precession sequence with non-Cartesian k-space sampling. A quantification and analysis pipeline similar to the one used for our preclinical study was applied for this study, with the addition of a correction step for B0 inhomogeneities. After conducting a statistical analysis at the cohort level, it was assessed that the left hippocampus, a major part of the limbic system that has been associated with BD on multiple occasions, exhibited systematically a high level of lithium. Finally, I developed a quantification method accounting for the different relaxation times of 7Li in the CSF and in the brain parenchyma. This method was applied to image lithium at 7T in a subset of bipolar patients reducing drastically the differences initially observed between the SSFP and bSSFP sequences

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Yon, Jérôme. "Jet Diesel haute presssion en champ proche et lointain : Etude par imagerie". Phd thesis, Université de Rouen, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005366.

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L'étude expérimentale présentée dans ce mémoire a pour but d'améliorer la compréhension des processus d'atomisation du jet Diesel à haute pression d'injection (jusqu'à 100 MPa), en injection directe. En effet, la structure réelle du jet Diesel ainsi que les processus qui conduisent à son atomisation ne sont pas encore réellement connus. La variété des modèles rencontrés dans la littérature témoigne de cet état de fait. Cette méconnaissance résulte de la difficulté à diagnostiquer le jet Diesel, qui est particulièrement dense optiquement et dont les échelles caractéristiques de temps (»1 ms) et d'espace (»100 µm) sont réduites. Dans le cadre de ce travail de thèse, de nouveaux diagnostics basés sur le traitement d'images ont été développés pour analyser les phénomènes se produisant en champ proche (premiers millimètres du jet) et en champ lointain (spray formé au loin de l'injecteur). L'utilisation de différentes configurations tomographiques en imagerie défocalisée, couplées à un dispositif d'imagerie par transmission, permet d'observer, en champ proche, des poches cylindriques de cavitation réparties à proximité de l'interface. Un nouveau modèle de la structure interne du jet Diesel est ainsi proposé. Une analyse entropique reposant sur une série d'images sur lesquelles trois états physiques sont distingués (jet dense, phase liquide dispersée et phase gazeuse) permet la description de l'évolution d'une « surface d'atomisation primaire » le long du jet Diesel. Une analyse morphologique statistique de l'interface du jet permet une description du détachement ligamentaire du jet dense, en fonction du temps et de la pression d'injection. Un granulomètre a également été développé et appliqué à l'analyse du champ lointain. Ce granulomètre prend en compte les phénomènes de défaut de mise au point pour localiser spatialement les gouttes. Il autorise également une caractérisation morphologique des gouttes. L'application de ces diagnostics montre une diminution radiale des diamètres caractéristiques du spray présentant, par ailleurs, une faible dépendance à la pression d'injection et à l'instant de l'analyse, pendant la phase stationnaire de l'injection. En revanche, on observe une variation du comportement morphologique des gouttes dans le temps et avec la pression d'injection.

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Dellinger, Jean. "Imagerie hyperspectrale en champ proche optique : développement et applications à la nanophotonique". Phd thesis, Université de Bourgogne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00908824.

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La microscopie en champ proche optique permet d'analyser les phénomènes optiques avec une résolution spatiale sublongueur d'onde comme par exemple la localisation et la propagation de la lumière dans des cristaux photoniques. D'une manière générale, les méthodes de microscopie en champ proche optique reposent sur le positionnement à l'échelle nanométrique d'une sonde locale à proximité de l'échantillon à analyser, puis sur la détection du signal diffusé et collecté lors du balayage de la sonde. En fonction du type de détection optique mise en oeuvre ou du type de sonde utilisée, les grandeurs physiques communément accessibles par ces méthodes sont les distributions spatiales de l'amplitude et de la phase ou de l'intensité des composantes électriques ou magnétiques du champ sondé.Ce travail de thèse est consacré à la mise en place d'une détection hyperstectrale en champ proche optique dans le but de comprendre et de caractériser, à des échelles sublongueurs d'onde, les propriétés spectrales et spatiales de systèmes optiques miniaturisés. L'imagerie hyperstectrale fournit en une seule acquisition, une série d'image à chaque longueur d'onde dans les gammes spectrales visibles, infrarouges et aux longueurs d'onde des télécommunications optiques. Cette nouvelle technique d'imagerie a permis l'observation, sur une large bande spectrale, de phénomènes électromagnétiques dépendant de la longueur d'onde tels que les effets superprisme et mirage dans les cristaux photoniques et la mise en forme de faisceaux de Bessel plasmoniques

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Le, Cardinal de Kernier Isaure. "Cytométrie par imagerie grand champ en phase et fluorescence : applications en hématologie". Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/191018_LECARDINALDEKERNIER_341bnro964jhs311fcdqc638rrosk_TH.pdf.

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L’analyse de populations cellulaires sanguines permet de détecter de nombreuses pathologies cliniques. Un grand nombre de cellules doit être pris en compte de manière à obtenir un résultat statistiquement répétable, et donc un diagnostic fiable. Les systèmes équipant les laboratoires spécialisés utilisent la cytométrie de flux, les mesures sont séquentielles pour chaque paramètre et cellule. Afin d’accélérer le processus d’analyse et minimiser la complexité et le coût des dispositifs, l’enjeu est de maximiser le contenu informationnel des acquisitions, afin d’en réduire le nombre. Dans cette thèse nous étudions l’imagerie grand champ comme alternative à la cytométrie de flux. L’objectif est de développer un système optique permettant l’étude de populations cellulaires tout en préservant une résolution subcellulaire. Nous suivons une approche multi-échelle et multimodale pour détecter, caractériser et classifier les cellules sanguines. Pour évaluer la faisabilité et la pertinence clinique de la méthode, nous avons mis au point deux systèmes. Le mésoscope, basé sur des développements optiques, couple les contrastes de phase et de fluorescence. La complémentarité des critères morphologiques et de l’expression spécifique d’un fluorophore permet une classification cellulaire, afin par exemple d’évaluer le taux d’érythrocytes infectés par le parasite P. falciparum. Les résultats sont systématiquement comparés aux méthodes de références. Afin de répondre aux enjeux posés par les analyses délocalisées, nous proposons également un imageur bimodal miniaturisé, basé sur la technologie d'imagerie sans lentilles, le miniscope
Blood cell population analyses allow detecting a wide scope of clinical disorders, ranging from anemias to malaria. A very large number of cells ought to be considered so as to ensure the statistical significance of the result, and in turn, yield a reliable diagnosis. Currently, hematology analyses are based on flow cytometry techniques. High throughput is obtained at the expense of the information content of each acquisition. To reduce the time-to-result, and to minimize the complexity and cost of the systems dedicated to analyzing cell populations, the current need is to reduce the number of acquisitions and optimize the information content. This thesis focuses on single-shot image cytometry as an alternative to flow-based cytometry. It aims at obtaining a set-up based on optical contrasts for the study of large cell populations while preserving the ability to resolve individual cells. We investigate a multi-scale and multi-modal approach to detect, characterize, and classify blood cells. To evaluate the feasibility and clinical relevance of the method, we developed two proof-of-concept set-ups, respectively called the mesoscope and the miniscope. The mesoscope, based on optical developments, combines phase contrast with fluorescence. The complementarity of morphological features and the expression of specific fluorophores enables us to accurately classify blood cells, and for example assess Plasmodium falciparum parasitemia in whole blood samples. The results are benchmarked to reference techniques. However, to address the need for point of care analyses, the system should be miniaturized. Hence, we designed the miniscope, a chip-based bimodal imager

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Rémy, Florence. "Caracterisation de l'os trabeculaire par imagerie par resonance magnetique a bas champ". Paris 11, 1999. http://www.theses.fr/1999PA112084.

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En presence d'osteoporose, la resistance aux contraintes mecaniques de l'os diminue. Cette perte de solidite est reliee d'une part a une diminution de la densite osseuse, actuellement mesuree par absorptiometrie aux rayons x (dxa) en routine clinique, et d'autre part a une modification de la micro-architecture de l'os trabeculaire. Nous avons examine les possibilites de caracterisation de la structure osseuse par imagerie par resonance magnetique (irm) a bas champ (0,1 tesla). Dans ce but, des images quantitatives du temps de relaxation transversale t2 avec une resolution millimetrique ont ete acquises. Nos resultats montrent une dependance du temps de relaxation t2 multi-echo (t2#m#e) mesure in vitro sur le calcaneum par rapport a la densite trabeculaire. On observe egalement un leger effet de l'orientation des travees par rapport au champ principal. Cependant, dans une etude preliminaire portant sur quelques echantillons de taille centimetrique, le lien entre t2#m#e et les autres parametres architecturaux n'a pas ete observe de facon significative. La sequence rare (imagerie rapide) avec ponderation en t2#m#e a egalement ete etudiee et donne in vitro sur le calcaneum une evaluation du temps de relaxation t2#m#e coherente avec la mesure multi-echo. In vivo, par cette meme sequence, le temps t2#m#e evalue au niveau du calcaneum ne varie que tres peu entre regions de densites osseuses differentes.

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Salazar, Cardozo Ruben Emilio. "Multiplexeur planaire : pour la mesure du champ diffracté en imagerie micro-onde". Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0011.

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La mesure des champs electromagnetiques diffractes est essentielle pour la mise en oeuvre de l'imagerie microonde. Le but de cette these a ete de presenter la realisation d'un multiplexeur planaire qui sera l'element de base d'un recepteur microonde integre pour la mesure du champ diffracte. Deux prototypes sont testes en technologie microruban, avec trois et quatre soies d'entree. Les principales caracteristiques des multiplexeurs etudies sont les faibles pertes d'insertion entre les entrees et la voie commune, ainsi que l'adaptation permanente des entrees

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Yon, Jérôme. "Jet diesel haute pression en champ proche et lointain : étude par imagerie". Rouen, 2003. http://www.theses.fr/2003ROUES038.

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"L'étude expérimentale présentée dans ce mémoire a pour but d'améliorer la compréhension des processus d'atomisation du jet Diesel à haute pression d'injection (jusqu'à 100 MPa), en injection directe. En effet, la structure réelle du jet Diesel ainsi que les processus qui conduisent à son atomisation ne sont pas encore réellement connus. La variété des modèles rencontrés dans la littérature témoigne de cet état de fait. Cette méconnaissance résulte de la difficulté à diagnostiquer le jet Diesel, qui est particulièrement dense optiquement et dont les échelles caractéristiques de temps ("1 ms) et d'espace ("100 æm) sont réduites. Dans le cadre de ce travail de thèse, de nouveaux diagnostics basés sur le traitement d'images ont été développés pour analyser les phénomènes se produisant en champ proche (premiers millimètres du jet) et en champ lointain (spray formé au loin de l'injecteur). L'utilisation de différentes configurations tomographiques en imagerie défocalisée, couplées à un dispositif d'imagerie par transmission, permet d'observer, en champ proche, des poches cylindriques de cavitation réparties à proximité de l'interface. Un nouveau modèle de la structure interne du jet Diesel est ainsi proposé. Une analyse entropique reposant sur une série d'images sur lesquelles trois états physiques sont distingués (jet dense, phase liquide dispersée et phase gazeuse) permet la description de l'évolution d'une " surface d'atomisation primaire " le long du jet Diesel. Une analyse morphologique statistique de l'interface du jet permet une description du détachement ligamentaire du jet dense, en fonction du temps et de la pression d'injection. Un granulomètre a également été développé et appliqué à l'analyse du champ lointain. Ce granulomètre prend en compte les phénomènes de défaut de mise au point pour localiser spatialement les gouttes. Il autorise également une caractérisation morphologique des gouttes. L'application de ces diagnostics montre une diminution radiale des diamètres caractéristiques du spray présentant, par ailleurs, une faible dépendance à la pression d'injection et à l'instant de l'analyse, pendant la phase stationnaire de l'injection. En revanche, on observe une variation du comportement morphologique des gouttes dans le temps et avec la pression d'injection. "
The aim of the experimental study presented in this thesis is to improve the understanding of the atomization processes involved in a high injection pressure Diesel jet (up to 100 MPa, direct injection). The real Diesel jet structure and the processes involved are not yet fully understood. The great variety of models found in the literature confirms this state of affairs. This lack of knowledge is due to the difficulty of analyzing the Diesel jet caused by its optical density and the size of its characteristic scales of time ("1 ms) and space ("100 æm). During the work carried out for this thesis, new diagnostics based on image processing have been developed in order to analyze the phenomena occurring in the nozzle near field (first millimeters of the jet) and in the far field (spray formed at a long distance from the nozzle). Using several tomographic configurations with an unfocused imaging system, coupled with a shadowgraph imaging setup it was possible to observe, in the near field, cylindrical cavitation pockets located near the jet interface and to drawn a new model of the Diesel jet's internal structure. An entropic calculation applied to three-state-pictures (continuous liquid phase, dispersed liquid phase and gaseous phase) allows us to observe the evolution of a surface linked to the primary atomization. The morphological statistical analysis of the continuous liquid phase interface also enables us to describe the ligament detachment of the dense liquid jet as a function of the injection time and pressure

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Madelin, Guillaume. "Développements méthodologiques de l'IRM à bas champ : élastographie, interaction IRM-Ultasons et polarisation dynamique nucléaire". Bordeaux 2, 2005. http://www.theses.fr/2005BOR21253.

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Cette thèse porte sur l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) à bas champ (0,2 T). L'Elastographie par Résonance Magnétique permet de retrouver les propriétés viscoélastiques des tissus par imagerie d'ondes acoustiques transverses. Pour la partie suivante, un transducteur ultrasonore a été calibré en comparant la méthode de la balance et l'interférométrie laser. Puis, il a été tenté de modifier le contraste T1 des tissus par interaction spin-phonon due à l'application d'ultrasons à la fréquence de Larmor. Aucune modification n'a été obtenue, mais un courant acoustique a été observé. La visualisation de ce courant permet de calibrer les transducteurs et de retrouver certaines propriétés des liquides. La dernière partie était consacrée à la mise en place d'expériences de Polarisation Dynamique Nucléaire, basée sur le transfert de polarisation d'électrons non-appariés de radicaux libres vers les protons de l'eau. Un gain en signal RMN d'un facteur 30 a été obtenu sur des nitroxydes
This thesis deals with low field (0. 2 T) Magnetic Resonance Imaging (MRI). Magnetic Resonance Elastography allows to assess some viscoelastic properties of tissues by imaging of acoustic strain waves. In the next part, an ultrasonic transducer was calibrated using the comparison of the balance method and laser interferometry. Then, it was tried to modify the T1 contrast of tissues by spin-phonon interaction due to the application of ultrasound at the Larmor frequency. No modification was obtained, but an acoustic streaming was observed. The visualization of this streaming makes possible to calibrate transducers and to assess some properties of liquids. The last part was dedicated to set up Dynamic Nuclear Polarization experiments, based on the polarization transfer of unpaired electrons of free radicals to the protons of water. An enhancement of the NMR signal by a factor 30 was obtained on nitroxides

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Choquet, Philippe. "Applications vétérinaires de l'IRM dédiée à bas champ". Tours, 1996. http://www.theses.fr/1996TOUR3305.

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Marques, Cécile. "Étude et modélisation de la conversion rayonnement lumineux-signal électrique dans les capteurs d'images à pixels actifs". Toulouse, ENSAE, 2001. http://www.theses.fr/2001ESAE0011.

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Cette thèse est consacrée à l'étude et à la modélisation de la conversion rayonnement lumineux-signal électrique dans les capteurs d'images CMOS à pixels actifs (APS) qui détermine le rendement quantique de ce type de détecteurs. Dans une première partie, l'étude concerne le parcours des photons dans les couches superficielles avec les réflexions, les transmissions et les possibles absorptions qu'ils peuvent subir et débouche sur une modélisation basée sur des matrices de transmission. Dans un second temps, on s'intéresse au cheminement des électrons générés par absorption des photons et à leur conversion en signal. Les phénomènes de collection (directe ou par diffusion) et de diaphotie sont analysés analytiquement et au moyen de simulations physiques appliquées à plusieurs technologies. Les résultats de mesures (matrices complète et pixels isolés en technologie 0. 7 µm et 0. 5 µm) ont été comparés au modèle analytique mis en place. Enfin, les conséquences de l'évolution de la technologie CMOS sont abordées ainsi qu'un certain nombre de modifications possibles afin de préserver une sensibilité acceptable sur ce type de capteurs d'images.

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Aboudourib, Abderrahmane. "Imagerie en champ proche de systèmes racinaires par radar à pénétration de sol". Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPAST048.

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La cartographie de systèmes racinaires dans des sols dispersifs et inhomogènes est mise en œuvre au moyen d’une technique non-destructive : le radar à pénétration de sol (dit GPR). Ce travail est motivé par les besoins croissants en termes de contrôle de santé et de stabilité des arbres, ainsi que l’impact négatif des racines sur les infrastructures urbaines pouvant parfois compromettre la sécurité des personnes et des biens. Un état de l'art a permis de déterminer les facteurs limitant la détection et la résolution des racines ligneuses (diamètre > 0,5 cm) par GPR. Puis l'accent est mis sur une nouvelle procédure de traitement pour reconstruire les architectures 3-D des racines à partir de données GPR sans information a priori sur les sols impliqués. La viabilité de la méthode proposée est étudiée à partir de simulations numériques (via gprMax) pour des modèles de racines réalistes en environnements hétérogènes dispersifs; cela implique un nombre de configurations pour une variété de sols. Des mesures contrôlées en laboratoire sont conduites sur des prototypes de racines en utilisant un système bi-statique dans la gamme fréquentielle 300 MHz – 3,3 GHz. Ceci est étendu à des études terrain de systèmes racinaires d’arbres réels avec l'utilisation d'un GPR commercial (MALA). Les bonnes performances et la pertinence de l'approche proposée sont illustrées par de multiples exemples
The mapping of tree root systems within inhomogeneous dispersive subsoils is investigated by means of a non-destructive technique: Ground-Penetrating Radar (GPR). This work is motivated by the growing need for tree health and stability control, as well as the negative impact of roots on urban infrastructure, which could seriously compromise the safety of people and properties. A state of the art has allowed us to determine the limiting factors of coarse root (diameter > 0.5 cm) detection and resolution by GPR. Then, the focus is put on a novel processing procedure to reconstruct 3-D root architectures from GPR data with no a priori information on the soils involved. Viability is studied from comprehensive numerical simulations (via gprMax) on realistic root models in 3-D heterogeneous dispersive environments; this in particular means a number of simulations involving a variety of soils. Controlled laboratory measurements are conducted on root prototypes using a bi-static GPR system operating at 300 MHz – 3.3 GHz frequency range. This is extended to field studies on real root systems with the use of a commercial GPR (MALA). The good performance and high potential of the proposed approach are illustrated accordingly

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Favre, Bruno. "Développement d'appareillage R. M. N. En champ magnétique très faible et en milieu perturbé : application à l'imagerie". Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO1T080.

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Payet, Pierre. "Injection électromagnétique et microscopie en champ proche". Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS027/document.

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Les microscopes en champ proche micro-ondes sont des outils émergents pour la caractérisation des matériaux. Dans ce travail, une sonde de champ proche a été conçue, décrite et analysée en termes de performance et de résolution. Cette sonde a été associée à deux microscopes en champ proche micro-ondes. Le premier microscope est basé sur de la réflectométrie en intensité et a permis d'évaluer la qualité et la résolution latérale de la sonde. Cette résolution peut atteindre une dimension sub-longueur d'onde ouvrant la voie pour une caractérisation locale des matériaux. La seconde expérience présente la conception d'un banc de caractérisation des matériaux. Ce système met en œuvre un mélangeur I/Q afin d'extraire l'information en intensité et en phase de l'interaction en champ proche. Enfin, la dernière expérience concerne l'injection électromagnétique en champ proche d'un signal hors-bande sur un module de communication. L'ensemble des résultats montrent que l'expérience d'injection en champ proche a le potentiel pour devenir un outil de métrologie important pour l'étude de la susceptibilité
Microwave near-field microscopes are emerging tools for material characterization. In this work, a near-field probe was designed, described and analyzed in terms of performance and resolution. This probe has been associated with two microscopes in the near microwave field. The first microscope is based on intensity reflectometry and evaluated the quality and lateral resolution of the probe. This resolution can reach a subwavelength dimension, opening the way to local characterization of materials. The second experiment presents the design of a materials characterization bench. This system uses an I/Q mixer to extract information in intensity and phase of near-field interaction. Finally, the last experiment concerns electromagnetic injection in the near field of an out-of-band signal on a communication module. The overall results show that the near-field injection experiment has the potential to become an important metrology tool for susceptibility studies

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Charpigny, Delphine. "Quantification de nanoparticules à base d’oxyde de fer pour l’IRM moléculaire : approche basée sur la déconvolution du défaut de champ magnétique". Lyon, INSA, 2011. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0129/these.pdf.

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En Imagerie par Résonance Magnétique (IRM), il existe deux types d’agents de contraste : paramagnétiques, dits " positifs " et superparamagnétiques dits " négatifs " ou encore de " susceptibilité magnétique ". Les agents de contraste sont de plus en plus utilisés en IRM pour de nombreuses applications médicales (suivi cellulaire, marquage de l’inflammation, ciblage thérapeutique. . . ). Ils sont devenus un outil précieux pour l’aide au diagnostic. Localiser et quantifier les agents de contraste est donc devenu un enjeu majeur de l’IRM dite moléculaire. Dans ce travail de thèse, nous nous intéressons aux agents de contraste superparamagnétiques de type USPIO (Ultrasmall SuperParamagnetic Iron Oxyde particles). Nous proposons une quantification basée sur l’estimation de la susceptibilité magnétique. Cette démarche repose sur la déconvolution de la carte de défaut de champ magnétique induit par ces agents de contraste à travers la modification locale de la susceptibilité magnétique. Nous définissons la méthode SYMDEF qui implante un modèle déconvolutif régularisé par un filtre de type CLS (Constrained Least Squares). Cette approche redéfinit ainsi la quantification de ce type d’agent de contraste dans un cadre de restauration d’images. Nous présentons une analyse de la méthode SYMDEF en fonction des différents paramètres qui la régissent ainsi qu’une étude sur l’impact de l’écart entre un défaut de champ idéal et le modèle de défaut intégré à la méthode SYMDEF. La méthode SYMDEF est évaluée sur des cartes de défaut de champ magnétique de synthèse. Ces cartes ont été obtenues : en calculant théoriquement le défaut de champ à partir de modèles anatomiques et pathologiques que nous avons conçus ; à partir de la simulation d’images IRM de ces modèles en calculant soit la carte de gradient de susceptibilité (SGM), soit la carte de différence de phase. La méthode SYMDEF a également été testée sur des images IRM réelles in vitro et in vivo d’agrégats d’USPIOs. Les résultats obtenus mettent en évidence la faisabilité d’une telle méthode de quantification, sa robustesse notamment face au bruit ainsi que la qualité de la quantification de la susceptibilité magnétique induite par les agents de contraste dès lors que l’information de défaut de champ est donnée avec une bonne résolution spatiale
In magnetic resonance imaging (MRI), there are two types of contrast agents: paramagnetic, "positive" and superparamagnetic "negative" or the "magnetic susceptibility". Contrast agents are increasingly used in MRI for many medical applications (monitoring cell, marking inflammation, therapeutic targeting. . . ). They have become a valuable tool to aid diagnosis. Locate and quantify the contrast agents have become a major issue of the so-called molecular MRI. In this thesis, we focus on superparamagnetic contrast agents like USPIO (Ultrasmall Iron Oxide particles SuperParamagnetic). We propose quantification based on the estimation of the magnetic susceptibility. This approach is based on the deconvolution of the map of non-magnetic field induced by the contrast agent through the local change of magnetic susceptibility. We define the method that implements a model SYMDEF déconvolutif regulated by a filter type CLS (Constrained Least Squares). This approach redefines and quantification of this type of contrast agent within a framework of image restoration. We present an analysis of the method SYMDEF according to various parameters that govern it and a study on the impact of the difference between a lack of ideal field and model integrated with the default method SYMDEF. The method is evaluated on SYMDEF card default magnetic field synthesis. These maps were obtained: by calculating the defect field theory from anatomical and pathological models that we have designed, from the simulation of MR images of these models is by calculating the susceptibility gradient map (SGM) is the map of phase difference. SYMDEF method was also tested on real MR images in vitro and in vivo aggregates of USPIOs. The results demonstrate the feasibility of this method of quantification, including its robustness against noise and the quality of the quantification of the magnetic susceptibility induced by contrast agents as soon as the fault information of field given with good spatial resolution

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Po, Chrystelle. "Etude par IRM à haut champ de l'ischémie cérébrale transitoire chez le rat nouveau né". Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2009. http://www.theses.fr/2009EVRY0002.

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Le but de cette étude était de caractériser par IRM et SRM in vivo le développement à court et moyen terme des atteintes cérébrales consécutives à une ischémie expérimentale transitoire focale chez le rat nouveau né (P7). Les résultats obtenus ont montré que l’IRM à court terme permettait le suivi de l’extension des aires atteintes pendant l’ischémie et la reperfusion et que ce suivi avait un caractère prédictif en ce qui concerne le devenir futur de ces tissus. Le suivi a moyen terme a permis de mettre en évidence le développement d’une cicatrice gliale dans les aires atteintes, par imagerie pondérée T2, et les réorganisations des réseaux de fibres cérébrales, par imagerie du tenseur de diffusion dans cette cicatrice et dans des aires adjacentes homolatérales. Les protocoles d’IRM développés seront donc des outils performants pour l’évaluation de traitements thérapeutiques ayant pour cible ces deux processus
The aim of this study was to characterize by in vivo MRI and MRS the short term and middle term developments of cerebral injuries following an experimental transient focal ischemia in the newborn rat (P7). The results show the efficiency of MRI to monitor the short term extent of the injured areas during ischemia and reperfusion and to predict the extent of the middle term extent of brain damage. The middle term monitoring has shown the development of a glial scar in the injured areas, by T2 weighted imaging, and the remodeling of the cerebral fiber networks, by Diffusion Tensor Imaging both in the glial scar and in ipsilateral adjacent areas. The monitoring of cerebral ischemia by these imaging methods will be thus a useful tool to evaluate the efficiency of therapeutic treatments directed toward these two processes

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Beaumont, Stéphane. "Les artéfacts de champ magnétique en imagerie par résonance magnétique nucléaire (I. R. M. )". Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30016.

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Ce travail est consacre a l'etude des artefacts de champ magnetique en imagerie par resonance magnetique (i. R. M. ), le but etant de proposer des conditions d'examen susceptibles de minimiser de tels artefacts et de developper une technique de traitement d'image permettant de les effacer. Ainsi l'auteur s'interesse au mecanisme de reconstruction de l'image en presence de perturbations magnetiques intrinseques a l'appareil d'imagerie ou bien induites par l'objet lui-meme. Il valide les hypotheses emises concernant ces mecanismes en mettant au point, a partir de ces concepts, une technique de simulation informatique des images par resonance magnetique de certains objets test et en confrontant ces images simulees avec des images obtenues experimentalement. Ces calculs necessitent au prealable de determiner des expressions des champs magnetiques locaux induits par ces objets. L'ensemble de ces resultats est applique: 1) dans un premier temps, a l'etude par i. R. M. Des endoprotheses vasculaires qui, de par leur caractere ferromagnetique, engendrent ce type d'artefact. L'auteur definit les conditions optimales d'examen i. R. M. En presence de ce type d'implants metalliques: orientation de l'implant par rapport aux directions du gradient de lecture et du champ magnetique principal; recherche des intensites optimales pour les gradients de champ magnetique necessaires a la reconstruction de l'image; choix de la sequence d'impulsions et du type de coupe les plus favorables. 2) et dans un second temps, a la mise au point d'une methode de mesure de la susceptibilite magnetique des materiaux par i. R. M. Cette methode semble donner de bons resultats pour des substances paramagnetiques ou faiblement ferromagnetiques

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Cuillandre, Jean-Charles. "Imagerie CCD grand champ. Application à la détection des poussières autour des galaxies proches". Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30087.

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Motivee par des programmes scientifiques qui s'etendent de l'etude du systeme solaire a la physique extragalactique et la cosmologie, l'imagerie ccd grand champ connait actuellement un essor considerable. La camera mocam (mosaic camera), une mosaique ccd de 4096x4096 pixels pour le foyer primaire du telescope canada-france-hawaii, est un instrument specialement concu pour repondre aux contraintes de l'imagerie ultra-profonde grand champ a haute resolution spatiale. Sa realisation, son installation sur le site du mauna kea et les premieres observations constituent un des grands volets de cette these. Les differents aspects des techniques instrumentales, d'acquisition et de traitement des donnees ont ete etudies afin d'aboutir a une combinaison optimisee pour l'imagerie ultra-profonde. La seconde partie de ce memoire expose les resultats obtenus avec mocam sur la detection d'un halo diffus autour de la galaxie ngc 5907. L'existence et le profil de ce halo qui pourrait tracer la matiere noire de cette galaxie ont ete confirmes. L'etude en deux couleurs a surtout contraint la nature des objets qui le composent: des etoiles de moins de 0. 8 masse solaire. L'observation d'une grande region externe de la galaxie m31 avec la camera uh8k au cfht a mis en evidence une forte correlation entre la distribution de poussieres et le gaz atomique hi, indiquant indirectement une metallicite elevee de 0. 4 solaire a 23 kpc du centre de la galaxie. L'analyse des populations stellaires de cette region tres reculee du disque a mis en evidence des etoiles jeunes dont l'origine reste mysterieuse. La troisieme partie de cette these aborde l'optimisation d'un mode d'observation en spectroscopie ccd dit par va-et-vient de charges qui devrait permettre de tirer pleinement partie des capacites des telescopes de la classe des 8 metres. Une validation en laboratoire a predit un gain de 1 a 2 magnitude en mode basse resolution par rapport a la technique standard ; l'implantation sur le spectrographe mos du cfht a prouve la faisabilite de la methode

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Nativel, Eric Laurent. "Imagerie électromagnétique hyperfréquence en champ proche : du concept de sonde locale aux applications industrielles". Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20105.

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Nahas, Amir. "Imagerie multimodale optique, élastique et photo-thermique des tissus biologiques par OCT plein champ". Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066680/document.

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L’OCT plein champ est une technique d’imagerie permettant de faire de la microscopie des milieux diffusants à une profondeur donné à l’aide d’un système interférométrique. L’un des principaux objectifs qui ont motivé le développement de l’OCT plein champ ces dernières années a été de pouvoir fournir au chirurgien, durant les opérations des images similaires aux coupes histologiques mais en temps réel. Actuellement, les diagnostiques effectué à partir des images d’OCT plein champs donne de bon résultats, notamment dans le cas de certaine pathologie mammaire. Cependant, la différence majeure entre les coupes histologiques et les images d’OCT plein champs est qu’en OCT plein champ le contraste est uniquement un contraste morphologique et que dans certain cas, ce contraste seul ne suffit pas pour faire le diagnostic. Au cours des travaux de recherche décrits dans cette thèse nous nous sommes attachés à développer de nouvelles approches tomographiques, conduisant à de nouvelles formes de contraste susceptible d’enrichir les images d’OCT plein champ pour une meilleure qualité du diagnostic. Plus précisément, nous avons travaillé sur la détection optique et photo-thermique de nanoparticules d’or par OCT plein champ et la cartographie des propriétés mécaniques par trois méthodes dans le but de développer de nouveaux types de contrastes qui pourront permettre d’améliorer le diagnostic
Full Field OCT (FF-OCT) is an imaging technic use to do microscopy inside scattering media at a given depth using an interferometric setup. One of the main objectives that motivated the development of FF-OCT was to provide during surgery to the surgeon images similar to histological slices but in real time. Currently, diagnostic made from FF-OCT images gives good results, especially in the case of some breast disease. However, the major difference between the histological and FF-OCT is that FF-OCT has only a morphological contrast and in some cases, this contrast is not enough to make the diagnosis. In the research described in this thesis we are committed to developing new tomographic approaches, leading to new forms of contrast may enhance images of FF- OCT for a better quality of diagnosis. Specifically, we worked on the optical and photothermal detection of gold nanoparticles by FF-OCT and the mechanical properties mapping by three methods in order to develop new types of contrasts that will help improve the diagnosis

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Nacenta, Mendivil Jorge P. "Imagerie directe de champ électrique par microscopie à balayage d'un transistor à électron unique". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAY009/document.

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Dans le cadre de ce travail de doctorat, nous avons mis au point un nouveau microscope à balayage à transistor à électron unique (SET) qui fonctionne à très basse température (T = 50 mK) et à champs magnétiques intenses (18 T). Un SET se compose d'un petit îlot métallique relié aux électrodes de source et de drain par deux jonctions tunnel. En régime de blocage de Coulomb à basse température (T < 5 K), un champ électrique externe règle le courant circulant dans le SET. De plus, de petites variations du champ électrique entraînent de grandes variations du courant SET, ce qui fait de l'appareil un détecteur de charge très sensible, capable de détecter des charges inférieures à 0,01e. Ainsi, lorsque le SET scanne au-dessus d'une surface, il cartographie les propriétés électrostatiques de l'échantillon. Cependant, la mise en œuvre d'un microscope à balayage SET est extrêmement difficile car il combine la microscopie à sonde à balayage, les basses températures et les dispositifs nanoscopiques très sensibles. Pour cette raison, seuls quelques groupes ont réussi sa réalisation. Nos choix technologiques pour construire le microscope améliorent certains aspects par rapport aux instruments déjà existants.La percée est que nous fabriquons la sonde SET en utilisant des techniques lithographiques standard sur des plaquettes commerciales de silicium. C'est pourquoi il est possible de fabriquer des sondes SET par lots. De plus, grâce à une combinaison de techniques de découpage et de gravure, le SET est conçu très près du bord du substrat de Si (< 1 micromètre ). De cette façon, le SET peut être approché à quelques nanomètres de la surface de l'échantillon au moyen d'un contrôle de distance de force atomique. De plus, une électrode de grille fabriquée sur la sonde à proximité de l'îlot peut être utilisée pour régler le point de fonctionnement du SET. Une nouveauté de notre instrument est qu'avec cet électrode de grille et une boucle de rétroaction, nous avons cartographié directement le champ électrique local. Nous démontrons cette nouvelle méthode de balayage par rétroaction en imaginant un réseau interdigité d'électrodes à l'échelle nanométrique. De plus, le SET est un outil idéal pour l'étude de la localisation d'états électroniques. À l'avenir, notre microscope sera utilisé pour l'étude des systèmes d'électrons bidimensionnels en régime de l'effet Hall quantique, des isolants topologiques et de la transition métal-isolant
In this doctoral work, we have developed a new scanning single electron transistor (SET) microscope that works at very low temperatures (T = 50 mK) and high magnetic fields (B = 18 T). A SET consists of a small metallic island connected to source and drain electrodes through two tunnel junctions. In the Coulomb blockade regime at low temperature regime (T 5 K), an external electric field tunes the current circulating through the SET. In addition,small electric field variations lead to large SET current changes that makes the device a highly sensitive charge detector, able to detect charges smaller than 0.01 e. Thus, when the SET scans above a surface, it maps the electrostatic properties of the sample. However, the implementation of a scanning SET microscope is extremely challenging since it combines scanning probe microscopy, low temperatures and sensitive nanoscopic devices. For thisreason, only a few groups have succeeded its realization. Our technological choices to build the microscope improve certain aspects with respect to the already existing instruments. The breakthrough is that we fabricate the SET probe using standard lithographic techniques on commercial silicon wafers.For that reason, batch fabrication of SET probes is possible. Furthermore, by a combination of dicing and etching techniques, the SET is engineered extremely close to the edge of the Si chip (< 1 micrometer). In this way, the SET can be approached to a few nanometer from the sample surface by means of a atomic force distance control. Additionally, an on-probe gate electrode fabricated close to the island can be used to tune the operating point of the SET. Anovelty of our instrument is that with this on-probe gate and a feedback loop we have been able to map directly the local electric field. We demonstrate this new feedback scanning method by imaging an interdigitated array of nanometer scale electrodes. Moreover, the SET is an ideal tool for the study of the localization of electronic states. In the future, our scanning SET will be used for the study of two-dimensional electron systems in the quantum Hall regime, topological insulators and the metal insulator transition

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Renaud, Rémi. "Développement de l'imagerie multispectrale plein champ pour l'étude de l'activation cérébrale in vivo". Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112240.

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L'imagerie optique multispectrale du signal intrinsèque permet d'estimer les variations des paramètres hémodynamiques à partir de la collecte des fluctuations de réflectance, à au moins deux longueurs d'onde, induites par une activation cérébrale. Cette thèse propose une étude méthodologique et instrumentale mais aussi une validation in vivo des développements entrepris. Le calcul des paramètres hémodynamiques nécessite l'application d'une loi de Beer-Lambert modifiée introduisant un terme crucial pour la précision du calcul des variations des paramètres hémodynamiques, le DP, que nous avons estimé par simulation Monte Carlo pour les modèles du cortex somatosensoriel et du bulbe olfactif de rat. Nous montrons ainsi que les variations d'absorption, de diffusion ou d'anisotropie n'influe pas sur les valeurs de DP en dessous de 630 nm, que la géométrie et les propriétés optiques des structures a un impact sur celles-ci. Ainsi, le calcul des DP pour chaque structure cérébrale est indispensable. En outre, le choix des longueurs d'onde d'illumination est décisif et s'apprécie en fonction de deux paramètres, la diaphonie et le séparabilité qui ont été calculés pour déterminer les couples et les triplets de longueurs d'onde optimaux pour l'étude du bulbe olfactif de rat. Il apparaît que les valeurs de séparabilité sont négligeables en raison de la forte absorptivité des tissus biologiques dans le visible et que le choix des combinaisons optimales peut se faire en se basant seulement sur les valeurs de diaphonie. La deuxième étape a consisté à construire un banc d'imagerie multispectrale performant et à le valider ainsi que l'étude méthodologique. Les résultats in vivo montrent une différence flagrante des signaux de réflectance et hémodynamiques entre le cortex somatosensoriel et le bulbe olfactif dont l'origine physique et/ou biologique est discutée
Multispectral imaging of intrinsic optical signal allows to estimate changes in hemodynamic parameters from the collection of reflectance fluctuations, at least with two wavelengths, induced by cerebral activation. This thesis proposes methodological and instrumental studies but also in vivo validation of developments undertaken. The calculation of hemodynamic parameters requires the application of a modified Beer-Lambert law introducing a crucial term for accuracy of hemodynamic parameters changes calculation, the DP, which had been estimated using Monte Carlo simulation models of the somatosensory cortex and olfactory bulb of rats. We show that the variations of absorption, diffusion or anisotropy does not affect the values of DP, whereas geometry and optical properties of the structures have an great impact on them. Thus, calculation of DP for each studied brain structure is essential. In addition, the choice of wavelength illumination is critical and appreciated in terms of two parameters, crosstalk and separability. Pairs and triplets of optimal wavelengths for rat olfactory bulb study were calculated. It appears that the separability values are negligible due to the high absorptivity of biological tissues in the visible and the choice of optimal combinations can be based only on the values of crosstalk. The second step was to build a bench multispectral imaging performance, to validate it and methodological study. The results show a striking difference hemodynamic and reflectance signals between somatosensory cortex and olfactory bulb, which physical origin and/or biological is discussed

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Peragut, Florian. "Imagerie et spectroscopie super-résolues dans l'infrarouge". Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066080.

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Nous couplons des sources de rayonnement infrarouge et un spectromètre à transformée de Fourier (FTIR) avec un microscope optique en champ proche (SNOM) à pointe diffusante pour sonder les propriétés optiques locales de la matière avec une résolution spatiale sub-longueur d'onde.Nous étudions l'émission thermique de champ proche d'un échantillon constitué d'une couche d'or recouvrant partiellement du carbure de silicium, puis d'un empilement de nano-couches semi-conductrices. Nous révélons expérimentalement la présence d'ondes de surface se propageant aux différentes interfaces de ces échantillons, en imagerie et en spectroscopie. Nous sondons l'évolution spatiale du spectre de la densité locale d'états électromagnétiques grâce à l'imagerie hyperspectrale super-résolue de l'émission thermique de champ proche. Nous montrons que la résolution spatiale et le contraste entre les structures diminuent lorsque la distance à laquelle la sonde effectue les balayages augmente.Nous couplons notre SNOM et un FTIR avec le rayonnement synchrotron et démontrons la capacité d'un tel couplage de mener des études de nanospectroscopie dans l'infrarouge moyen en l'illustrant sur les échantillons précédemment mentionnés. Nous démontrons l'imagerie térahertz super-résolue à l'aide du rayonnement synchrotron.Nous étudions expérimentalement l'influence de l'illumination sur les images obtenues en SNOM et montrons que la détection de l'émission thermique de champ proche permet d'obtenir des images exemptes de distorsions et donc plus simples à interpréter que celles obtenues en utilisant un laser monochromatique ou l'émission thermique de champ lointain. Nous développons un mode d'imagerie 3D
We couple infrared sources with a scattering near-field scanning optical microscope (SNOM) combined with a Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) in order to probe the local optical properties of matter with sub-wavelength spatial resolution. We study the near-field thermal emission of a surface made of silicon carbide and gold, and then of a semiconductor-based multilayer. We reveal experimentally the presence of surface waves propagating at the different interfaces of these samples, by imaging and spectroscopy. We probe the spatial evolution of the electromagnetic local density of states spectrum thanks to super-resolved hyperspectral imaging of the near-field thermal emission. We show that spatial resolution and contrast between the structures decrease as the distance at which the probe performs the scans increases. We couple our SNOM and FTIR with synchrotron radiation and demonstrate the capability of such coupling to perform nanospectroscopy studies in the mid-infrared range by investigating the samples mentioned above. We demonstrate super-resolved terahertz imaging using synchrotron radiation. We experimentally study the influence of the illumination on the images obtained in SNOM and show that the detection of the near-field thermal emission provides distortion-free images and therefore are easier to interpret than those obtained using a monochromatic laser source or far-field thermal emission. We also develop a 3D imaging technique

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Breton, Élodie. "Applications précliniques de l'IRM à bas champ et sa place dans un contexte multimodal microTEMP et microTDM". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2007. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2007/BRETON_Elodie_2007.pdf.

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L'imagerie préclinique in vivo des petits animaux offre une approche unique d'étude des phénomènes physiopathologiques. Ce travail de thèse étudie le rôle que pourrait jouer l'IRM à bas champ 0,1T en imagerie préclinique compte tenu de ses caractéristiques économiques et techniques. Après avoir présenté les spécificités de l'imagerie préclinique, les choix techniques mis en oeuvre afin de réaliser de l'IRM à 0,1T in vivo du petit animal sont détaillés. Ces développements ont permis l'obtention de données quantitatives à 0,1T dans des applications variées d'IRM : anatomique (suivi longitudinal d'une croissance tumorale), fonctionnelle (dynamique cardiaque synchronisée) et avec gradients de sensibilisation au mouvement (ERM). Dans un contexte multimodal, la complémentarité des techniques d'imagerie est abordée à travers d'une part la conception simple et originale d'une modalité duale TEMP/IRM à bas champ, et d'autre part l'utilisation du CT pour mener certaines études de tissus mous
In vivo preclinical imaging in small animals offers a unique insight in physiopathological processes. This PhD thesis is a study of the role that 0. 1T low field MRI could play in preclinical imaging considering its economical and technical characteristics. The specificities of preclinical imaging are first presented, then the technical adaptations developed for in vivo small animal imaging using 0. 1T MRI are detailed. These technical choices allow to obtain quantitative results using 0. 1T MRI in various in vivo imaging studies: anatomical (longitudinal follow-up of tumor growth), functional (triggered cardiac dynamic) and motion-sensitizing gradients (MRE). In a multimodal context, the complementarity of imaging techniques is shown through the simple and original conception of a dual SPECT/low field MRI modality, and the use of microCT in some specific soft tissues studies

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Gautier, Jean-Luc. "Contribution à la modélisation microonde des transistors à effet de champ sur Arséniure de Gallium soumis à un flux lumineux : application aux dispositifs commandés optiquement". Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112028.

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L'utilisation d'une méthode d'optimisation pour déterminer les éléments du modèle électrique linéaire équivalent du transistor à effet de champ sur arséniure de gallium (MESFET) est présentée dans ce mémoire. La sensibilité et la précision de cette méthode sont analysées, une méthode de préoptimisation est alors proposée permettant d'améliorer la précision des résultats. Un banc de caractérisation électrique statique et dynamique piloté par calculateur a été mis au point. Les points importants de cette étude sont la réalisation d'un traceur de caractéristiques statiques performant et l'étude des méthodes d'élimination de l'environnement de mesure microonde du composant. Les variations des éléments du modèle électrique équivalent en fonction de la puissance lumineuse sont présentées, elles montrent que seul un petit nombre d'entre eux subissent une variation significative. La possibilité de commande de la fréquence d'un oscillateur par un flux lumineux est montrée théoriquement et vérifiée expérimentalement. L'étude et la réalisation de deux amplificateurs à bande étroite permettent de mettre en évidence la commande du gain par la lumière avec une dynamique pouvant atteindre 20 dB. Une méthode graphique permettant la détermination de l'impédance de contre-réaction d'un amplificateur à gain plat sur une large bande de fréquence est présentée. Cette méthode a été utilisée pour étudier un amplificateur à gain plat adapté à l'entrée et à la sortie entre 4 et 8 GHz. Un certain nombre d'applications potentielles sont également présentées ainsi qu'une structure de transistor à grille inversée permettant d'augmenter l'influence des effets photoélectriques
The use of an optimization method for the determination of equivalent linear electrical model elements of gallium arsenide field effect transistor (MESFET) is presented. Sensibility and accuracy of this method are analysed, a preoptimization method is proposed for the amelioration of the results accuracy. A computer driven static and dynamic electrical measurement set has been developped. The main features are the realization of an efficient static characteristic plotter and an investigation of the microwave de-embedding of the component. The equivalent electrical model element variations with regard to the incident power light are presented, only a few of them have a significant variation. The optical frequency control of oscillator is theoretically shown and experimentally verified. The design and the realization of two narrow-band amplifiers emphasizes the light control gain. A graphical method for the feed-back impedance determination of flat gain amplifier over a wide frequency range is presented. This method is used to design an input-output matched flat gain amplifier between 4 and 8 GHz. Other potential applications are also presented and in addition an inversed grid transistor which permits to increase photoelectric effects

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Gautier, Jean-Luc. "Contribution à la modélisation microonde des transistors à effet de champ sur arseniure de gallium soumis à un flux lumineux application aux dispositifs commandés optiquement /". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37605324d.

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Eliès, Philippe. "Etude expérimentale de la dépolarisation en imagerie laser : classification d'échantillons, analyse du champ de speckle". Brest, 1996. http://www.theses.fr/1996BRES2046.

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Notre travail a permis de mettre au point une classification optique basee sur l'etude des transformations de polarisation apres reflexion sur les echantillons en imagerie active par laser. En effet lorsqu'une onde polarisee se reflechit sur une surface, elle peut subir des transformations polarimetriques diverses: un changement de polarisation par rapport a l'onde incidente, ou une depolarisation, ou encore une combinaison de ces deux phenomenes qui sont dependants de l'etat de surface et de la nature de l'echantillon. Nous avons donc etudie ces effets sur des echantillons de natures differentes, en utilisant le formalisme de stokes mueller. Nous avons utilise dans un premier temps un systeme imageur dit global en detection directe. Ce systeme prend en compte une image numerique et permet d'obtenir des informations a haute resolution spatiale, dans ce cas chaque pixel de la camera ccd integre un nombre important de grains de speckle etant donne l'ouverture importante du diaphragme de l'objectif. Cela revient a traiter le probleme comme en imagerie incoherente. Cette etude aboutissant a une classification de tous nos echantillons, nous nous sommes alors interesses a l'evolution de la depolarisation en detection directe sans systeme imageur devant le capteur ccd, chaque grain de speckle illuminant dans ce cas plusieurs pixels. Nous avons donc analyse la polarisation des grains de speckle, statistiquement puis grain par grain. Cette approche nous a permis d'analyser experimentalement les processus engendrant de la depolarisation

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KOTTLER, VALENTIN. "Multicouches metalliques et imagerie magneto-optique en champ proche pour l'enregistrement magnetique ultra haute densite". Paris 11, 1998. http://www.theses.fr/1998PA112318.

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Le but de ce travail a ete de developper un microscope magneto-optique (mo) a champ proche et d'optimiser des films minces magnetiques pour l'enregistrement a ultra haute densite. Des couches de co/pt et co#5#5ni#4#5/pt ont ete fabriquees par pulverisation cathodique, et leurs proprietes magnetiques et structurales analysees. Des multicouches coni/pt a anisotropie magnetique perpendiculaire (cycles d'hysteresis carres), rotation kerr jusqu'a 0,37 et champ coercitif jusqu'a 3,5 koe ont ete obtenues. A partir d'un microscope optique a champ proche (snom), nous avons developpe un microscope a sonde locale qui reunit 4 mecanismes de contraste : (i) dichroisme circulaire magneto-optique (mocd) pour l'imagerie mo a champ proche avec une resolution de 200 nm. (ii) snom en transmission (t-snom), et topographie par (iii) microscopie a effet tunnel (stm) ou (iv) a force de cisaillement. Cela permet d'obtenir simultanement des images de topographie, mocd et t-snom du meme endroit de l'echantillon. En plus, la region balayee en champ proche peut etre choisie et analysee d'abord en champ lointain. Cela permet de detecter facilement des artefacts mo-snom, aussi grace a la possibilite d'appliquer des champs magnetiques in situ. Notre appareil peut aussi mesurer localement des cycles d'hysteresis mo en champ proche. Comme la topographie des couches gravees genere de forts artefacts en mocd-snom, cette technique n'est applicable qu'aux echantillons lisses. Cela a mene au developpement d'un procede de gravure magnetique par irradiation ionique a travers un masque de resine. Un echantillon traite ainsi a ete analyse dans notre microscope, et a donne des resultats prometteurs pour l'enregistrement des donnees. Finalement, nous avons developpe et teste une nouvelle geometrie de microstructures pour l'etude de propagation de parois de domaines dans des pistes magnetiques etroites (50 nm), en utilisant un microscope mo kerr classique.

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Grisollet, Alain. "Contribution à une étude multinucléaire ¹H, ² ³ Na, ³¹ P, sur une machine d'imagerie médicale par résonance magnétique à haut champ (1. 5 tesla)". Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112302.

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L’abondance naturelle importante du proton dans le corps humain lui permet de constituer l’élément privilégié des techniques d’imagerie médicale par résonance magnétique nucléaire. Les noyaux de phosphore ³¹P, de carbone ¹³C ou de sodium ²³Na sont également utilisables, mais nécessitent des champs magnétiques importants. L’objet de cette thèse est l’étude des possibilités offertes par chacun de ces noyaux sur une machine d’IRM à 1. 5 Tesla. Alors que l’ « imagerie classique » du proton offre un lot d’informations essentiellement descriptives (tels l’emplacement ou la forme de tumeurs cancéreuses), l’imagerie spectroscopique (différentiation eau/graisses) ou l’utilisation des noyaux ²³Na et ³¹P semblent pouvoir apporter certaines données d’analyse (différentiation œdèmes/zones nécrosées par exemple). Nous nous sommes dès lors attachés au développement de ces différentes techniques, permettant ainsi l’élaboration d‘un protocole d’imagerie chimique.

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Zaaraoui, Wafaa. "Développements méthodologiques en imagerie et en spectrométrie RMN à haut champ magnétique : du cerveau de la souris à celui de l'homme". Bordeaux 2, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR21444.

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Cette thèse a été réalisée afin de proposer certains développements méthodologiques en RMN applicables à l'étude in vivo des cerveaux de l'homme et de la souris. Dans une première étude, l'imagerie par transfert d'aimantation et la spectrométrie localisée par RMN ont été implantées à 9,4 T. Ces techniques ont été employées pour analyser un modèle animal de démyélinisation et de remyélinisation. Les résultats de RMN ont été vérifiés par des examens histologiques. Le taux de transfert d'aimantation (MTR) s'est avéré être un marqueur sensible des variations du contenu de la myéline. Aucun marqueur métabolique traduisant ces phénomènes n'a encore été identifié. La seconde étude consistait à déterminer les temps de relaxation transversale T2 des métabolites du cerveau humain à 3 T. Une méthode à deux points optimisée pour la moindre erreur d'estimation pour un temps fixé d'expérience a été proposée. Cette méthode a été combinée à une séquence de spectrométrie RMN tridimensionnelle afin d'examiner en une heure, 320 voxels d'1 cm3 de résolution spatiale. Les T2 du NAA, de la créatine et de la choline ont été évalués dans différentes structures cérébrales. A notre connaissance, ces valeurs ont été obtenues pour la première fois à 3 T, avec cette couverture spatiale, cette résolution spatiale et cette précision. Ces résultats sont essentiels pour les quantifications absolues des métabolites
This work was designed to implement several NMR methodological developments to study the human and the mouse brain in vivo. In the first study, magnetization transfer imaging and localized MR spectroscopy were set up at 9,4 T. These techniques were used to analyze an animal model of demyelinisation and remyelinisation. The MR results were verified by histological examinations. The magnetization transfer ratio (MTR) was found to be a relevant sensitive marker of myelin content changes. A surrogate metabolic marker of these phenomena was not yet identified. The second study was devised to determine the transverse relaxation time T2 of human brain metabolites at 3 T. An optimized two-point method for the least error per given experimental time was proposed. This method was combined to a three-dimensional MR spectroscopic sequence to examine, within 1 hour, 320 voxels at 1 cm3 spatial resolution. T2 of NAA, cretatine and choline were assessed for different brain structures. To our knowledge, these values were obtained for the first time at 3 T with this spatial resolution, coverage and precision. These results are essential for reliable absolute metabolic quantification

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Pouvil, Pierre. "Nouveau modèle analytique du transistor à effet de champ à grille métallique sur Arséniure de Gallium en régime de saturation : application à la modélisation des caractéristiques électriques sous l'action d'un flux lumineux". Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112023.

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Un nouveau modèle analytique du transistor à effet de champ à grille métallique sur arséniure de gallium (MESFET) est présenté dans ce mémoire. Il permet la détermination des caractéristiques statiques et des éléments du schéma électrique équivalent extrinsèque aux fréquences inférieures à 1GHz. Le modèle est basé sur l'approximation quadratique de la forme de la zone dépeuplée sous la grille en régime saturé. La différence de potentiel dans le canal conducteur est donnée par la solution de l'équation de Poisson en tenant compte de la variation de la densité d'électrons libres dans celui-ci. Les phénomènes physiques fondamentaux tels que les effets de bord, de survitesse, ainsi que l'injection des électrons dans la couche tampon sont pris en compte dans cette étude. La validation du modèle est faite par comparaison entre simulation et expérience, pour les caractéristiques courant-tension, et pour les éléments du schéma électrique équivalent extrinsèque d'un MESFET à grille submicronique dans l'obscurité. Les variations théoriques et expérimentales des caractéristiques électriques du transistor en fonction de la puissance lumineuse sont ensuite étudiées lorsque le MESFET est soumis à un flux lumineux dont l'énergie est supérieure à la largeur de la bande interdite du matériau. Enfin, les applications des effets photoélectriques dans le MESFET sont illustrées par la réalisation d'un amplificateur et d'un oscillateur à commande optique
A new analytical model is proposed for the gallium arsenide field effect transistor (MESFET) in the saturation region. When the frequency is less than 1 GHz, the model provides the static characteristics and the extrinsic elements of the equivalent scheme. The model is based on an approximate quadratic form for the depletion region when electron velocity reaches up to the saturation velocity. The potential in the channel is given by the solution of Poisson's equation by taking into account the variation of the electron density inside it. Main physical phenomena like edge effects, overshoot velocity and the carrier injection in the buffer layer are taken into account. Theoretical and experimental results for the I-V characteristics, transconductance, output conductance, gate-source capacitance and gate-drain capacitance are made on submicrometre gat MESFET without and under illumination when the photon energy is greater than the gap bandwidth of the semiconductor. Applications of photo effects in MESFET are given with the design of MESFET amplifier and oscillator controlled by the light

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Guyot, Steve. "Analyse des matrices de Mueller et du champ de speckle en vue d'applications au génie bio-médical". Paris 12, 2003. https://athena.u-pec.fr/primo-explore/search?query=any,exact,990002136440204611&vid=upec.

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This memory is posed in terms of "methods and applications" for the investigation, by optical methods, of scattering media for biomedical applications. It makes the object of two great parts, the polarimetric imagery on the one hand and the field of speckle on the other hand. Polarimetric imagery : the first fourth chapters are dedicated to the analysis and the exploitation of the polarisation of the light for the biomedical imagery. The first chapter exposes the various formailisms used in the studies on the polarization of the light:formalisms of Jones, Stokes-Mueller and Poincaré. The second chapter relates to a thorough analysis of the matrices of Mueller through the study of the matrices known as of "Mueller Jones" or of the matrices of Mueller for the depolarizing media in an anisotropic way. An approach by a commutable multilayer model is proposed to extract the polarimetric parameters from diattenuation, retardance and depolarization. The polarimetric treatment is supplemented by the exploitation of the coherency matrix. These treatments make it possible to code the images in optical or physical properties. The chapter three is devoted to a. Device of acquisition of the matrices of Muai- 1er. The chapter four, presents two examples of applications of the formalism of Mueller in the biomedical field, namely the quantification of the hepatic fibrosis and tEe discrimination of cutaneous tissus having undergone an irradiation. Speckle: The chapters five and six present an original anelysis of the speckle. The chapter five briefly exposes the statistical characteristics of the model speckle before proposing a. Junction with the theory of the Brownian motion. A statistical drift of the experimental speckle requires the adaptation of the theory of the Brownien motion to the fractional Brownian motion. An adjustment between the model and the physical phenomenon is thus possible thanks to this degree of additional freedom. This fractal approach allows the multi-characterization of the figures of speckle starting from three qnantifiable criteria. The chapter six presents the experimental validation of the approach, two applications in biomedical matter encourages us to privilege rather the variational approach than static speckle.

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Guyot, Steve Clairac Bernard Vézien Christelle. "Analyse des matrices de Mueller et du champ de speckle en vue d'applications au génie bio-médical". Créteil : Université de Paris-Val-de-Marne, 2003. http://doxa.scd.univ-paris12.fr:80/theses/th0213644.pdf.

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Tesis sobre el tema "Imagerie en champ lumineux"

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